Implementação de Controladores Digitais

Universidade Federal de Minas Gerais
Escola de Engenharia
Departamento de Engenharia Eletrônica

Relatório de Aula Prática

Implementação de Controladores Digitais

Disciplina: Laboratório de Controle e Automação II
Curso: Engenharia de Controle e Automação
Data: 30/06/2005
I. Introdução

A prática de Implementação de Controladores Digitais visa ao desenvolvimento de um programa que implemente um controlador PID digital, bem como ao conhecimento de todos os procedimentos relativos à discretização de modelos e controladores.
Serão estudadas e analisadas questões pertinentes tais como a definição do tipo de controlador a ser utilizado, a escolha de um intervalo de amostragem adequado e a forma correta de discretização de funções contínuas.
Além disso, aspectos práticos como a resolução de problemas relacionados a restrições de software e hardware serão abordados.

II. Descrição do Contexto

Para implementação do controlador digital, foi utilizado como base o mesmo programa desenvolvido na prática “Técnicas de Controle de Tempo Real”. Entretanto, antes que o algoritmo PID pudesse ser diretamente aplicado ao programa, foi necessário um amplo desenvolvimento de discretização de funções contínuas. Isto é, o software Matlab e a ferramenta agregada Simulink foram utilizados para obtenção matemática do modelo discreto do controlador.
O controle será aplicado à planta “Torneira Elétrica”, já bastante utilizada no laboratório. A variável a ser controlada é a temperatura da água.
Quando em modo automático, o controlador calcula uma ação de controle que gera um sinal a ser aplicado na placa de disparo de tiristores, que caracterizam um dispositivo de acionamento capaz de manipular a potência entregue à torneira. Quando em modo manual, o valor da variável manipulada é diretamente aplicado à planta e, da mesma forma, aciona os dispositivos necessários para manipulação da potência e, consequentemente, da temperatura.